Soğutma sistemi, bir ortamın sıcaklığını düşürmek veya soğuk tutmak için kullanılan bir dizi mekanik ve termodinamik işlemi kapsayan bir sistemdir. Soğutma sistemleri, evler, iş yerleri, endüstriyel tesisler, araçlar ve diğer birçok alanda kullanılır.
Bir soğutma sistemi, soğutucu bir gazın veya sıvının bir devre boyunca dolaşarak ısı alıp atması temeline dayanır. Soğutucu madde, sıvı haldeyken düşük basınçlı bir bölgede buharlaşır ve buhar halinde yüksek basınçlı bir bölgeye taşınır. Burada ısı alarak tekrar sıvı haline dönüşür ve düşük basınçlı bölgeye geri gönderilir.
Soğutma sistemleri, bu temel prensibe dayanan birçok farklı tasarıma sahiptir. Evlerde kullanılan klima sistemleri ve buzdolapları gibi basit soğutma sistemleri, soğutucu maddeyi bir devre boyunca dolaştıran basit bir mekanizmaya sahiptir. Endüstriyel soğutma sistemleri ise daha karmaşık olabilir ve özel tasarımları ve kontrol sistemleri gerektirebilir.